DE4403408C1

DE4403408C1 - Method for identifying a transmission mode

Info

Publication number: DE4403408C1
Application number: DE4403408A
Authority: DE
Inventors: Markus Dipl Ing Zumkeller
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2014-02-05
Also published as: ATE256359T1; PT666661E; ES2211886T3; DE59510845D1; EP0666661A3; EP0666661A2; EP0666661B1

Abstract

It is known that the new digital broadcasting which is to be introduced will be transmitted throughout Europe in different, very broad transmission frequency bands. However, since the transmission characteristics of the transmission channel and the system characteristics of the transmitter and receiver change according to the transmission frequency, different transmission modes adapted to the latter have been defined. In order to identify a transmission mode of this type on the basis of synchronisation errors in the receiver, without transmitting control data and without loss of data, the transmission duration of the zero symbol is evaluated according to the invention. If a transmission mode has been identified on the basis of the transmission duration of the zero symbol, reception parameters of the receiver which are important for reception are automatically set. Alternatively, the number or the frequency spacing between the carrier frequencies can be evaluated in order to identify the transmission mode. The method according to the invention can be used in all frame-oriented transmission methods with different transmission modes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines vom Sender gewählten Übertragungs-Modes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for recognizing a transmission modes selected by the transmitter after Preamble of claim 1.

Zur Verbesserung der Übertragungsqualität und zur besseren Nutzung der Übertragungsbandbreite werden zunehmend digitale Übertragungsverfahren eingesetzt. Bei der digitalen Rundfunkübertragung, beispielsweise beim DAB (Digital Audio Broadcasting), wird ein Mehrkanal-Übertragungsverfahren mit einer Rahmenstruktur benutzt. Die Verteilung der Übertragungsdaten erfolgt dabei nach dem aus der WO 88/00417 bekannten COFDM-Verfahren auf eine Vielzahl von Trägerfrequenzen. Dadurch kann eine Reduzierung der Datenrate für jede einzelne Trägerfrequenz und damit eine Verlängerung der Symboldauer erreicht werden. Dies führt wiederum zu einer erhöhten Störunempfindlichkeit des Übertragungsverfahrens. Weiterhin können, benutzt man ausreichend viele Trägerfrequenzen, aufgrund der großen Übertragungskapazität mehrere Programme im Zeitmultiplex übertragen werden.To improve the transmission quality and for better Use of the transmission bandwidth is increasing digital transmission methods used. In the digital radio transmission, for example at DAB (Digital Audio Broadcasting), will be a Multi-channel transmission method with a frame structure used. The transmission data is distributed thereby according to that known from WO 88/00417 COFDM process on a variety of carrier frequencies. This can reduce the data rate for each single carrier frequency and thus an extension of Symbol duration can be achieved. This in turn leads to one increased immunity to interference in the transmission process. Furthermore, you can use enough Carrier frequencies, due to the large Transmission capacity of several programs in time division multiplex be transmitted.

Ein weiteres wesentliches Systemkennzeichen des geplanten digitalen Übertragungsverfahrens ist der Gleichwellenbetrieb der bei einer z. B. landesweiten Programmausstrahlung beteiligten Sendestationen. Das bedeutet die absolute Übereinstimmung der Modulationsinhalte sowie die frequenzstarre Kopplung der Sender, die ein identisches Programm ausstrahlen, um eine störungsfreie Decodierung der Programmdaten zu ermöglichen.Another essential system characteristic of the planned digital transmission method is the Simultaneous operation at a z. B. Nationwide Program broadcasting stations involved. The means the absolute agreement of the Modulation content and the frequency-locked coupling of the Stations that broadcast an identical program to one interference-free decoding of the program data enable.

Wie aus der Veröffentlichung "Offene Fragen bei der Einführung von Digital Audio Broadcasting", erschienen in der Zeitschrift ntz, Bd. 46 (1993), Heft 6, bekannt ist, steht für Europa ein Übertragungsfrequenzbereich von ca. 87 MHz bis ca. 1,5 GHz zur Diskussion. Um in einem derart großen Frequenzbereich eine optimale Anpassung des Übertragungsverfahrens an die frequenzabhängigen Übertragungseigenschaften zu erreichen, wurden verschiedene Übertragungs-Modes festgelegt.As from the publication "Open questions at the Introduction of Digital Audio Broadcasting ", published in the magazine ntz, vol. 46 (1993), issue 6, is known, Europe has a transmission frequency range of approx. 87 MHz to approx. 1.5 GHz for discussion. To be in such a way wide frequency range an optimal adjustment of the Transmission procedure to the frequency dependent To achieve transmission properties different transmission modes set.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren anzugeben, wie unterschiedliche Übertragungs-Modes im Empfänger ohne Übertragung von Steuerdaten automatisch erkannt werden können.The object of the present invention is Procedures specify how different Transmission modes in the receiver without transmission of Control data can be recognized automatically.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This task is carried out in a generic method by the features characterized in claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß der Übertragungs-Mode aufgrund mindestens eines Übertragungsparameters eines oder mehrerer empfangener Symbole ermittelt wird. Dadurch ist es nicht erforderlich, daß spezielle Daten übertragen werden, um im Empfänger den richtigen Übertragungs-Mode einzustellen. Die Übertragungsparameter Symbollänge, Rahmenlänge, Anzahl der zur Übertragung benutzten Trägerfrequenzen oder deren Frequenzabstand werden alternativ oder in Kombination zur Erkennung des Übertragungs-Modes verwendet.The method according to the invention has the advantage that the transmission mode due to at least one Transmission parameters of one or more received Symbols is determined. As a result, it is not necessary that special data are transmitted to the in the receiver set the correct transmission mode. The Transmission parameters symbol length, frame length, number of Carrier frequencies used for transmission or their Frequency spacing can be used alternatively or in combination Detection of the transmission mode used.

Das Verfahren nach Anspruch 2 weist den Vorteil auf, daß durch die Verwendung des Nullsymbols eine besonders einfache Auswertung der Symboldauer möglich ist. Es ist lediglich erforderlich die Zeitdauer zu erfassen, in der keine Daten empfangen werden. Weiterhin wird durch die Auswertung des ersten übertragenen Symbols, das lediglich zur Rahmensynchronisation benötigt wird, sichergestellt, daß auch bei einem Wechsel des Übertragungs-Modes im Empfänger keine Übertragungsdaten verloren gehen, wodurch auch bei einem Programmwechsel (mit dem oftmals ein Wechsel des Übertragungsmodes einhergeht) ein unterbrechungsfreier Empfang möglich ist.The method of claim 2 has the advantage that a special one by using the zero symbol simple evaluation of the symbol duration is possible. It is only necessary to record the length of time in which no data is received. Furthermore, the Evaluation of the first transmitted symbol, the only required for frame synchronization, ensures that even when changing the transmission mode in Receiver no transmission data is lost, which even when changing programs (with the often a Change in transmission mode is involved) uninterrupted reception is possible.

Das Verfahren nach Anspruch 3 weist den Vorteil auf, daß unmittelbar nach Erkennen des Übertragungs-Modes der Empfänger zum Empfang von Daten gemäß dem erkannten Übertragungs-Mode automatisch neu eingestellt wird. Dadurch wird ein Datenverlust aufgrund eines zumindest zeitweise falsch eingestellten Empfängers verhindert.The method of claim 3 has the advantage that immediately after recognizing the transmission mode of the Receiver to receive data according to the recognized Transmission mode is automatically reset. This will result in data loss due to at least one temporarily incorrectly set recipient.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert und beschrieben. Es zeigt:The invention is based on the in the Drawing illustrated embodiment explained in more detail and described. It shows:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Übertragungsrahmen in einem ersten Übertragungs-Mode und Fig. 1 shows a section of a transmission frame in a first transmission mode and

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Übertragungsrahmen in einem zweiten Übertragungs-Mode Fig. 2 shows a section of a transmission frame in a second transmission mode

Fig. 3 eine Anordnung von Trägerfrequenzen eines Mehrkanal-Übertragungssignals über der Frequenz. Fig. 3 shows an arrangement of carrier frequencies of a multi-channel transmission signal over the frequency.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Übertragungsrahmen. Dieser beginnt mit einem Null-Symbol NULL, das zur Rahmensynchronisation im Empfänger benötigt wird. Darauf folgt ein weiteres Synchronisationssymbol TFPC, das im wesentlichen der Frequenzsynchronisation dient. Anschließend folgen die Datensymbole DS1 bis DSn. Diese beginnen alle mit einem Schutzintervall, um Störungen durch Mehrwegeempfang zu verhindern. Fig. 1 shows an embodiment for a transmission frame. This begins with a zero symbol NULL, which is required for frame synchronization in the receiver. This is followed by a further synchronization symbol TFPC, which essentially serves for frequency synchronization. The data symbols DS1 to DSn then follow. These all begin with a guard interval to prevent interference from multipath reception.

In einem ersten Übertragungs-Mode wird das Null-Symbol NULL während einer Übertragungsdauer T_1N ausgesendet. Die Übertragungsdauer eines Schutzintervalls beträgt T_1SI, die Übertragungsdauer eines Datensymbols DS beträgt T_1DS und die Übertragungsdauer eines Übertragungsrahmens T_1R.In a first transmission mode, the zero symbol NULL is transmitted during a transmission period T _1N . The transmission period of a protection interval is T _1SI , the transmission period of a data symbol DS is T _1DS and the transmission period of a transmission _frame T _1R .

Fig. 2 zeigt einen Übertragungsrahmen, der in einem zweiten Übertragungs-Mode ausgesendet wurde. Dieser Übertragungsrahmen ist prinzipiell gleich aufgebaut wie in dem ersten Übertragungsmode, weist jedoch andere Übertragungsdauern für die einzelnen Übertragungssymbole auf. Die Wahl unterschiedlicher Übertragungsdauern oder einer unterschiedlich langen Rahmendauer T_2R kann erforderlich sein, wenn sich beispielsweise die Eigenschaften des Übertragungssystems oder des Übertragungskanals aufgrund eines anderen Übertragungsfrequenzbereichs ändern. Beispielsweise kann die Frequenzsynchronisation mit Hilfe des TFPC-Symbols bei höheren Übertragungsfrequenzen in kürzeren Zeitabständen durchgeführt werden. Dadurch ergibt sich eine kürzere Rahmendauer T_2R. Fig. 2 shows a transmission frame which was transmitted in a second transmission mode. In principle, this transmission frame has the same structure as in the first transmission mode, but has different transmission durations for the individual transmission symbols. It may be necessary to select different transmission times or a different frame duration T _2R if, for example, the properties of the transmission system or the transmission channel change due to a different transmission frequency range. For example, frequency synchronization can be carried out with the help of the TFPC symbol at higher transmission frequencies in shorter time intervals. This results in a shorter frame duration T _2R .

Weiterhin können in dem zweiten Übertragungs-Mode die Übertragungsdauer T_2N des Null-Symbols NULL und die Übertragungsdauer T_2DS eines Datensymbols sowie die Dauer des Schutzintervalls T_2SI unterschiedlich gewählt werden.Furthermore, the transmission duration T _{2N of} the zero symbol ZERO and the transmission duration T _{2DS of} a data symbol and the duration of the protection interval T _2SI can be selected differently in the second transmission mode.

Aufgrund der für jeden Übertragungs-Mode spezifischen Übertragungsdauern wird im Empfänger der gegenwärtige Übertragungs-Mode erkannt, in dem der Sender die Übertragungsdaten aussendet. Hierfür wird vorteilhaft die Übertragungsdauer des Null-Symbols NULL zu Beginn eines neuen Übertragungsrahmens von einem Prozessor ausgewertet. Dabei erfaßt der Prozessor die Anzahl der Taktperioden seines Systemtaktes oder eines beliebigen Referenztaktes, in denen das Übertragungssignal nicht wechselt bzw. in denen kein Übertragungssignal empfangen wird. Diese Anzahl Taktperioden wird mit bei der Produktion abgespeicherten Referenzwerten verglichen, denen jeweils ein Übertragungs-Mode oder die in diesem Übertragungs-Mode benötigten Empfangsparameter über die Adresse im Speicher zugeordnet sind. Bei einer Übereinstimmung, innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs, wird der zugeordnete Übertragungs-Mode erkannt und die entsprechenden Empfangsparameter im Empfänger durch den bereits für den Vergleich benutzten Prozessor eingestellt. Because of the specific for each transmission mode Transmission times will be the current one in the receiver Transmission mode detected in which the transmitter Transmits transmission data. For this, the Transmission duration of the zero symbol NULL at the beginning of a new transmission frame evaluated by a processor. The processor records the number of clock periods its system clock or any reference clock, in which the transmission signal does not change or in to whom no transmission signal is received. That number Cycle periods are also saved during production Reference values compared, each one Transmission mode or that in this transmission mode required reception parameters via the address in the memory assigned. If there is a match, within of a certain tolerance range, the assigned Transmission mode recognized and the corresponding Reception parameters in the receiver by the already for the Comparison used processor set.

Auf diese Weise kann auch die Übertragungsdauer von Übertragungssymbolgruppen erkannt werden. Es wird die Anzahl Taktperioden des auswertenden Prozessors zwischen zwei gleichen Symbolen, z. B. Null-Symbolen NULL, gezählt und mit gespeicherten Werten verglichen. Bei einer näherungsweisen Übereinstimmung wird der Übertragungs-Mode erkannt, der der bei dem Vergleich erkannten Übertragungsdauer zugeordnet ist.In this way, the transmission duration of Transfer symbol groups are recognized. It will be the Number of clock periods of the evaluating processor between two identical symbols, e.g. B. zero symbols are counted and compared with stored values. At a Approximate agreement will be the transmission mode recognized that of the recognized in the comparison Transmission duration is assigned.

Da der Übertragungs-Mode nicht während der Übertragung eines Übertragungsrahmens, sondern nur an dessen Anfang bzw. Ende gewechselt wird, ist dadurch sichergestellt, daß unmittelbar nach einem Wechsel des Übertragungs-Modes keine Übertragungsdaten verloren gehen. Auch bei einem Wechsel in einen anderen Übertragungsfrequenzbereich kann empfängerseitig mit dem ersten empfangenen Symbol aufgrund der detektierten Übertragungsparameter ein neuer Übertragungs-Mode eingestellt werden.Because the transmission mode is not during transmission of a transmission frame, but only at the beginning or end is changed, this ensures that immediately after changing the transmission mode no transmission data is lost. Even with one Can change to a different transmission frequency range on the receiver side with the first symbol received of the detected transmission parameters is a new one Transmission mode can be set.

Wurde ein neuer Übertragungs-Mode aufgrund der Dauer des Null-Symbols NULL erkannt, werden im Empfänger die für einen störungsfreien Empfang erforderlichen Parameter durch einen Prozessor geändert.Was a new transmission mode due to the duration of the Zero symbols are recognized as zero for the receiver parameters required for interference-free reception changed by a processor.

Alternativ zur Übertragungsdauer von Symbolen kann auch die Anzahl k der vom Sender für die Übertragung benutzten Trägerfrequenzen oder der Frequenzabstand Δf zwischen benachbarten Trägerfrequenzen zur Erkennung des benutzten Übertragungs-Modes ausgewertet werden. Da im Rahmen der Weiterverarbeitung der Empfangsdaten ohnehin deren Fouriertransformation erforderlich ist, kann ohne wesentlichen Mehraufwand nach der Fouriertransformation sowohl der Frequenzabstand Δf zwischen benachbarten Trägerfrequenzen als auch die Anzahl k der empfangenen Trägerfrequenzen von dem die Fouriertransformation durchführenden Prozessor bestimmt werden. Die derart ermittelten Werte für diese Übertragungsparameter können mit entsprechenden Werten, denen jeweils ein Übertragungs-Mode zugeordnet ist, verglichen werden und bei einer Übereinstimmung, innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs, ein Übertragungs-Mode erkannt werden.As an alternative to the transfer time of symbols, you can also the number k used by the transmitter for the transmission Carrier frequencies or the frequency spacing Δf between neighboring carrier frequencies to identify the used Transmission modes can be evaluated. As part of the Processing the received data anyway Fourier transformation is required without significant additional effort after the Fourier transformation both the frequency spacing Δf between neighboring ones Carrier frequencies as well as the number k of the received Carrier frequencies from which the Fourier transform performing processor are determined. The so determined values for these transmission parameters can with corresponding values, each one Transmission mode is assigned, compared and if there is a match, within a certain Tolerance range, a transmission mode can be detected.

Claims

1. A method for detecting a transmission mode in a frame-oriented digital multi-channel transmission method, characterized in that a transmission mode due to the transmission _duration of parts of transmission _symbols , transmission _symbols (T _1DS , T _2DS ) and / or groups of transmission _symbols (T _1R , T _2R ) and / or the number (k) of transmitted carrier frequencies ( 1 ,..., K) and / or the frequency spacings (Δf) of adjacent carrier frequencies.

2. The method according to claim 1, characterized in that the transmission duration (T _1N , T _2N ) of the zero symbol (NULL), in which the transmitter transmits only with a very low power, is evaluated.

3. The method according to claim 2, characterized, that depending on a newly recognized one Transmission mode Reception parameters of the receiver new can be set.